giao trinh thuc hanh trang bi dien p1

Công tắc hộp thường được dùng làm cầu dao tổng cho các máy công cụ, dùng đóng mở trực tiếp cho các động cơ điện có công suất bé hoặc dùng để đổi nối , khống chế trong các mạch điện tự độ

Bài mở đầu: khí cụ điện dùng trong trang bị điện

I Cầu dao

1- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Phần chính của cầu dao là lưỡi dao và phần kẹp lưỡi được làm bằng hợp kim của đồng Bộ phận nối dây cũng được làm bằng hợp kim của đồng Đế của cầu dao thường được làm bằng sứ

1.1 Khái quát và công dụng

Công tắc là một loại khí cụ đóng ngắt dòng điện bằng tay kiểu hộp, dùng

để đóng ngắt mạch điện có công suất bé, có điện áp một chiều đến 440V, và điện

Công tắc hộp thường được dùng làm cầu dao tổng cho các máy công cụ, dùng đóng mở trực tiếp cho các động cơ điện có công suất bé hoặc dùng để đổi nối , khống chế trong các mạch điện tự động Có khi dùng để thay đổi chiều quay động cơ điện, hoặc đổi cách đấu cuận dây stato động cơ từ hình sao sang hình tam giác

Công tắc hộp làm việc chắc chắn hơn cầu dao , dập tắt hồ quang nhanh hơn vì thao tác nhanh và dứt khoát hơn cầu dao

Ký hiệu trên sơ đồ điện của một vài loại công tắc được trình bày trên hình 2- 2

Công tắc hành trình dùng để đóng, ngắt ở mạch điều khiển trong truyền

động điện tự động hoá, tuỳ thuộc cữ gạt ở các cơ cấu chuyển động cơ khí nhằm

tự động điều khiển hành trình làm việc hay tự động ngắt điện ở cuối hành trình

để đảm bảo an toàn

b- Cấu tạo công tắc hộp ( hình 2- 3 )

Hình 2- 3 : Cấu tạo công tắc hộp a- Hình dạng chung

b- Mặt cắt ( vị trí đóng )

c- Mặt cắt ( vị trí ngắt )

d- Kiểu bảo vệ

e- kiểu kín

Phần chính là các tiếp điểm tĩnh 3 gắn trên các vành nhựa bakêlít cách

điện 2 có đầu vặn vít chìa ra khỏi hộp Các tiếp điểm động 4 gắn trên cùng trục

và cách điện với trục, nằm trên các mặt phẳng khác nhau tương ứng với các vành

2 Khi quay trục đến vị trí thích hợp , sẽ có một số tiếp điểm động đến tiếp xúc với một số tiếp điểm tĩnh , còn một số khác rời khỏi tiếp điểm tĩnh Chuyển dịch tiếp điểm động nhờ cơ cấu cơ khí có núm vặn 5 Ngoài ra còn có lò xo phản kháng đặt trong vỏ 1 để tạo nên sức bật nhanh làm cho hồ quang được dập tắt nhanh chóng Hình 2- 3,d,e là hình dạng cấu tạo công tắc hộp kiểu bảo vệ và kiểu kín

Hình dạng cấu tạo công tắc hộp của Việt Nam, Liên Xô, Đức đều tương

tự như các hình vẽ trên , chỉ khác nhau ít nhiều ở hình dạng kết cấu bên ngoài như hộp trụ tròn hay hộp trụ vuông ; vỏ hộp bằng nhựa cách điện hay bằng sắt ; núm vặn hay tay gạt

c- Cấu tạo công tắc vạn năng ( hình 2- 4 )

Hình 2- 4 : Công tắc vạn năng a- hình dạng chung b- mặt cắt ngang 1- tiếp điểm tĩnh 2- tiếp điểm động 3- vành cách điện 4- trục nhỏ

Gồm các đoạn riêng rẽ cách điện với nhau và lắp trên cùng một trục có tiết diện vuông Các tiếp điểm 1 và 2 sẽ đóng và mở nhờ xoay vành cách điện 3 lồng trên trục 4 khi ta vặn công tắc

Tay gạt công tắc vạn năng có thể có một số vị trí chuyển đổi, trong đó các tiếp điểm của các đoạn sẽ đóng hoặc ngắt theo yêu cầu

Công tắc vạn năng được chế tạo theo kiểu tay gạt có các vị trí cố định hoặc có lò xo phản hồi về vị trí ban đầu ( vị trí không )

d- Cấu tạo công tắc hành trình

Hình dạng chung của công tắc hành trình cỡ nhỏ được trình bày trên hình 2- 5 Dưới tác dụng của cữ gạt 1 nằm trên bộ phận cơ khí dịch chuyển, cần bẩy 2

có con lăn của công tắc sẽ bị ấn xuống, làm xoay giá đỡ tiếp điểm 3, do đó làm

mở các tiếp điểm 4, kết quả làm ngắt mạch điều khiển truyền động điện

Hình dạng chung của công tắc hành trình cỡ nhỏ được trình bày trên hình2- 5 và 2- 6

- Phân loại và cấu tạo

Theo hình dạng bên ngoài , người ta chia nút ấn ra làm bốn loại :

Theo kết cấu bên trong, nút ấn có loại có đèn báo và loại không có đèn báo

Nút ấn kiểu hở có kết cấu như hình 2- 7,a Nó được đặt trên bề mặt một giá đặt trong bảng điện, hộp nút ấn hay ở tủ điện

Hình 2- 7 : Nút ấn

a- Nút ấn kiểu hở b- Nút ấn kiểu bảo vệ Nút ấn kiểu bảo vệ có kết cấu như hình 2- 7, b Nó được đặt trong một vỏ nhựa hay vỏ sắt có hình hộp

Nút ấn kiểu bảo vệ chống nước được đặt trong một vỏ kín khít để tránh khỏi nước lọt vào

Nút ấn kiểu bảo vệ chống bụi,nước được đặt trong một vỏ các bua đúc kín khít để chống ẩm và bụi lọt vào

Nút ấn kiểu chống nổ có kết cấu như hình 2- 8 Nó được dùng trong các hầm lò ( mỏ than ) hoặc ở các nơi có các khí nổ lẫn trong không khí Cấu tạo của

nó đặc biệt kín khít để không lọt được tia lửa ra ngoài và đặc biệt vững chắc để không bị phá vỡ khi nổ

Hình 2- 8 : Nút ấn kiểu chống nổ

2 áp tô mát

2.1 Cấu tạo

Hình dáng và cấu tạo của một áptômát ba pha thông thường như hình2-12

Như vậy hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang, do đó bảo vệ được tiếp điểm chính để dẫn điện Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm chính

Tiếp điểm của áptômát thường làm bằng hợp kim gốm chịu được hồ quang như Ag- Wo; Cu- Wo; Ni

Hình 2- 13 trình bày hệ thống tiếp điểm trong một kiểu áptômát : 2,3 là các tiếp điểm chính; 4 là các tiếp điểm phụ; 5 là các tiếp điểm hồ quang

Hình 2-13

b Hộp dập hồ quang

Để áp tô mát dập được hồ quang trong tất cả chế độ làm việc của lưới

điện, người ta thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang là : Kiểu nửa kín và kiểu hở

Kiểu nửa kín được đặt trong vỏ kín của áptômát và có lỗ thoát khí Kiểu này có dòng điện giới hạn cắt không quá 50 KA

Kiểu hở được dùng khi giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50 KA hoặc điện áp lớn hơn 1000V ( cao áp )

Trong buồng dập hồ quang thông dụng , người ta dùng những tấm thép xếp thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang

Hình dạng và kết cấu hộp dập hồ quang được trình bày trên hình 2- 12, 6

là hộp dập hồ quang

Cùng một thiết bị dập hồ quang, khi làm việc ở mạch điện xoay chiều điện

áp đến 500 V, có thể dập tắt được hồ quang của dòng điện đến 40 KA; nhưng khi làm việc ở mạch điện một chiều điện áp đến 440 V, chỉ có thể cắt đựơc dòng

điện đến 20 KA

iii: khí cụ điện bảo vệ

1 rơ le điện từ

Rơ le là các khí cụ điện tự động đóng cắt mạch điện điều khiển , bảo vệ và

điều khiển sự làm việc của mạch điện

Cấu tạo

Hình 3-5 Sơ lược kết cấu chung của rơle điện từ

1- mạch từ tĩnh ; 4- lò xo ;

2- nắp động ; 5- tiếp điểm tĩnh ;

3- cuận dây ; 6- tiếp điểm động ;

Rơ le điện từ gồm có một mạch từ hình chữ U, trên đó có quấn cuận dây cho dòng điên của mạch cần được bảo vệ đi qua Phía trên có nắp chuyển động 2

được gắn vào lò xo 4 và tiếp điểm động 6 ở trên mỏm cực từ phần tĩnh người ta

có gắn vào đó một vòng ngắn mạch bằng đồng ( còn gọi là vòng chống rung ) Vòng ngắn mạch này chỉ được lắp đối với các rơ le hoạt động ở nguồn xoay chiều Tiếp điểm tĩnh 5 được nối với mạch điều khiển

gắn trên trục quay 8- vít điều chỉnh khoảng cách; 4- lò xo ;

Rơ le dòng điện cực đại dùng để bảo vệ mạch điện khi dòng điện vượt quá giá trị chỉnh định như quá tải, ngắn mạch

Về mặt cấu tạo,nó gồm có một mạch từ hình chữ C Trên mạch từ có quấn hai cuận dây dòng điện ( 2 ) Miếng sắt từ hình chữ Z gắn lên trục và quay cùng với trục ( 3 ) Trên trục có gắn hệ thống tiếp điểm động ( 5 ) Một đầu trục có gắn lò xo cản ( 4 ) Đầu kia của lò xo gắn với vít chỉnh định ( 7 ) Trên mặt trị số chỉnh định có các khoảng chia khác nhau ứng với các trị số dòng điện khác nhau Vít ( 8 ) dùng để điều chỉnh khoảng cách của miếng sắt từ hình chữ Z so với mỏm cực từ

3- Rơ le điện áp

Thường dùng để bảo vệ các thiết bị điện khi điện áp của nó tăng hoặc hạ quá mức quy định

Rơ le điện áp có cấu tạo tương tự như rơ le đòng điện nhưng cuận dây của

nó có số vòng nhiều hơn và được mắc song song với mạch điện của thiết bị cần bảo vệ

Tuỳ theo nhiệm vụ bảo vệ , rơ le điện áp được chia thành hai loại:

- Rơ le điện áp cực đại : Phần ứng ( phần quay ) của loại rơ le này lúc điện

áp bình thường đứng yên, khi điện áp tăng quá mức quy định, lực điện từ sẽ thắng lực cản, làm rơ le tác động đóng hệ thống tiếp điểm thường mở ( tác động hút )

- Rơ le điện áp cực tiểu : ở điện áp bình thường phần ứng của rơ le chịu lực điện từ tác động, nhưng khi điện áp hạ xuống dưới mức quy định, lực lò xo thắng lực điện từ làm phần ứng quay đi một góc Hệ thống tiếp điểm thường mở

được mở ra, ta nói rơ le tác động ( tác động nhả )

Điện áp tác động của rơ le cũng được điều chỉnh bằng sức căng của lò xo

điều chỉnh ( 4 ) hoặc bằng cách thay đổi sơ đồ đấu các cuận dây rơ le hoặc bằng vít điều chỉnh ( 8 )

4 Rơ le nhiệt

Rơ le nhiệt dùng để bảo vệ quá tải cho mạch điện, chủ yếu là bảo vệ cho

động cơ điện

- Cấu tạo

Hình 3- 7 Sơ đồ cấu tạo của rơ le nhiệt

1- cuận dây đốt ; 2- cặp kim loại ;

3- cần quay; 4- trục quay;

5- lò xo ; 6,7- tiếp điểm;

Bộ phận chính của nó là cặp kim loại (2 ) đặt cạnh cuận dây đốt nóng ( 1 )

và tiếp điểm ( 6- 7 ) Cặp kim loại gồm hai thanh kim loại khác nhau, gắn chặt với nhau, thanh trên có hệ số nở dài về nhiệt nhỏ hơn thanh dưới Một đầu cặp kim loại được kẹp cố định, còn đầu kia đội vào cần quay ( 3 ) có lò xo ( 5 ) gắn chặt Cuận dây đốt đặt trong mạch điện cần được bảo vệ để dòng điện của mạch

đi qua nó, còn tiếp điểm đặt trong mạch cuận dây đóng cắt, chẳng hạn nối tiếp với cuận dây công tắc tơ

5 Cầu chì

Công dụng và nguyên tắc hoạt động

Cầu chì là thiết bị để bảo vệ quá dòng điện cho mạch điện, chủ yếu là bảo

vệ ngắn mạch và đôi khi để bảo vệ quá tải

Về nguyên tắc , cầu chì gồm một dây chảy thường làm bằng chì, nhôm

đồng, kẽm đặt trong một vỏ kín để hạn chế và dập tắt hồ quang Cầu chì mắc nối tiếp trong mạch điện được bảo vệ ( hình 3- 9 )

Hình 3- 9 : Mắc cầu chì để bảo vệ mạch điện

Dòng điện trong mạch đi qua dây chảy sẽ toả ra nhiệt lượng theo định luật Jun- Lenxơ, làm cho dây chảy nóng lên Nếu dòng điện chưa đủ lớn, nhiệt độ dây chảy chưa vượt quá nhiệt độ nóng chảy, mạch điện vẫn liền Khi dòng điện tăng cao, nhiệt độ dây chảy tăng đến mức chảy đứt, ngắt mạch dòng điện, ta bảo cầu chì bị ‘‘ nổ ’’

Dòng điện nhỏ nhất vừa đủ làm cho dây chảy đứt gọi là dòng điện dây chảy, ký hiệu là Idc Dòng điện dây chảy phụ thuộc vào kích thước và loại vật liệu làm dây chảy Dây chảy được sản xuất theo các trị số dòng điện dây chảy quy

định và gọi là cỡ dây chảy Cỡ dây chảy cho trong sổ tay kỹ thuật

Cầu chì được sản xuất theo cấp điện áp định mức và dòng điện định mức

Điện áp định mức quyết định kích thước cầu chì, vật liệu và chất lượng cách

điện Dòng điện định mức quyết định quy cách và kích thước các bộ phận dẫn

điện, nhất là các đầu tiếp xúc, tức đầu để nối cầu chì vào giá cầu chì Cần chú ý

là dòng điện định mức Iđm là của cầu chì, còn dòng điện dây chảy Idc phụ thuộc vào cỡ dây chảy Hai đại lượng này khác nhau, và ta có Iđm  Idc Ví dụ , cầu chì 500V, 15 A có thể lắp dây chảy cỡ 6, 10 hay 15 A

Bảng tra dây chảy cầu chì

Nam châm điện : gồm có 3 thành phần

- Mạch từ ( lõi sắt ) : Là các lõi thép có hình dạng EI, UI Nó gồm những lá thép tôn silic, có chiều dầy 0,35mm hoặc 0,5 mm, ghép lại để tránh tổn hao dòng điện xoáy Mạch từ được chia làm hai phần , một phần được kẹp chặt cố

định ( phần tĩnh ), phần còn lại là nắp ( còn gọi là phần ứng hay phần động )

được nối với hệ thống tiếp điểm qua hệ thống tay đòn

- Cuộn dây hút : cuộn dây quấn trên lõi thép dùng để tạo ra lực hút điện

từ Các cuộn dây của phần lớn các công tắc tơ được tính toán sao cho được phép

đóng ngắt tới 600 lần trong một giờ, ứng với hệ số thông điện bằng 40% Cuộn dây có thể làm việc tin cậy ( hút phần ứng ) khi điện áp cung cấp cho nó nằm trong phạm vi 85- 110% Uđm Nếu ta gọi tỷ số giữa điện áp nhả và điện áp hút của cuộn dây là hệ số trở về, thì hệ số này có thể đạt tới ( 0,6- 0,7 ) Điều đó có nghĩa là khi điện áp cuộn dây sụt xuống còn 60 – 70% trị số điện áp hút thì nắp

bị nhả và ngắt mạch điện

- Cơ cấu truyền động : phải có kết cấu sao cho giảm được thời gian thao tác đóng ngắt tiếp điểm, nâng cao lực ép các tiếp điểm và giảm được tiếng kêu va

đập Cơ cấu truyền động thường dùng lực lò xo

Các sơ đồ cơ cấu truyền động của các công tắc tơ điện xoay chiều như hình 4- 1

Hình 4- 1 Các sơ đồ cơ cấu truyền động của các công tắc tơ điện xoay chiều

+ Nắp chuyển động xoay quanh bản lề, tiếp điểm chuyển động thẳng có tay đòn truyền chuyển động ( H 4- 1, a )

+ Nắp và tiếp điểm chuyển động theo hai phương vuông góc nhau ( H

4-1, b )

+ Nắp chuyển động thẳng, tiếp điểm chuyển động xoay quanh bản lề ( H 4- 1, c )

+ Nắp và tiếp điểm đều chuyển động xoay quanh một bản lề có một hệ thống tay đòn chung ( H 4- 1, d ), trường hợp này lực ép trên tiếp điểm lớn

b- Hệ thống dập hồ quang

Khi công tắc tơ chuyển mạch, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm các tiếp

điểm bị cháy, mòn dần Hệ thống dập hồ quang thường gồm nhiều vách ngăn làm bằng kim loại đặt cạnh bên hai tiếp điểm tiếp xúc nhau, nhất là ở các tiếp

điểm chính của công tắc tơ

c- Hệ thống tiếp điểm

Hệ thống tiếp điểm liên hệ với mạch từ di động qua bộ phận liên động cơ khí Các tiếp điểm của công tắc tơ được chia thành hai loại :

- Tiếp điểm chính cho dòng điện của phụ tải chạy qua Nó là loại tiếp

điểm thường mở Khi cuộn dây chưa có điện tiếp điểm nay ở trạng thái mở, khi cuộn dây có điện tiếp điểm này đóng lại Tiếp điểm này có khả năng cho dòng

điện lớn đi qua ( từ 10A đến vài nghìn ampe )

- Tiếp điểm phụ : có khả năng cho dòng điện đi qua các tiếp điểm nhỏ hơn 5A , được lắp ở các mạch điều khiển, tín hiệu, bảo vệ Nó được chia thành hai loại : tiếp điểm phụ thường mở và tiếp điểm phụ thường đóng Tiếp điểm phụ thường mở có trạng thái đóng, mở giống như tiếp điểm chính Tiếp điểm phụ thường đóng có trạng thái đóng, mở ngược với tiếp điểm chính

d- Nguyên lý hoạt động

Hình 4- 2 Sơ đồ cấu tạo của công tắc tơ xoay chiều

1- cuộn dây; 5- tay đòn ;

2- mạch từ tĩnh 6- tiếp điểm thường mở;

3- nắp động; 7- tiếp điểm thường đóng;

động làm cho tiếp điểm chính đóng lại cung cấp điện cho phụ tải hệ thống tiếp

điểm phụ cũng chuyển đổi trạng thái : tiếp điểm thường đóng mở ra và tiếp điểm thường mở đóng lại

- Khi ngừng cung cấp điện cho cuộn dây thì công tắc tơ ở trạng thái nghỉ, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu

Nguyên lý làm việc của công tắc tơ điện một chiều kiểu điện từ cũng tương tự như trên, thường chỉ khác ở hình dáng kết cấu truyền động của mạch từ tới tiếp điểm

Hình 4- 4 Sơ đồ cấu tạo của rơ le trung gian

1- lõi thép tĩnh; 3- phần động;

2- cuộn dây; 4- hệ thống tiếp điểm;

Cấu tạo của rơ le trung gian kiểu điện từ như hình 4- 4 Nó gồm có một lõi thép hình chữ U, trên đó có quấn cuộn dây điện áp Phía trên mạch từ tĩnh có nắp

động ( 3 ) Một đầu của nắp động được gắn với lò xo cản và hệ thống tiếp điểm

động ( 4 )

b- Nguyên lý làm việc

- Khi cuộn dây của rơ le trung gian không có điện, rơ le chưa tác động : các tiếp điểm thường mở vẫn mở và các tiếp điểm thường đóng vẫn đóng

- Khi cuộn dây của rơ le trung gian có điện, nắp động bị hút về phía mạch

từ tĩnh làm cần tiếp điểm động di chuyển theo Các tiếp điểm thường đóng sẽ mở

ra và các tiếp điểm thường mở sẽ đóng lại thực hiện các chức năng khác nhau của mạch điều khiển

Đặc điểm của rơ le trung gian là không có cơ cấu điều chỉnh điện áp tác

động, yêu cầu phải tác động tốt khi điện áp đặt vào cuộn dây dao động trong phạm vi  15% điện áp định mức

3- Rơ le tốc độ

a- Cấu tạo

Hình 4- 5 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của rơ le tốc độ

1- trục quay ; 4- thanh dẫn;

2- nam châm vĩnh cửu ; 5- tay gạt bằng nhựa;

Khi trục quay ( 1 ) quay ( giả sử quay theo chiều n1 như hình vẽ ) làm cho

từ trường  của nam châm vĩnh cửu cũng quay theo chiều n1 Nếu coi từ thông 

đưóng yên thì các thanh dẫn được coi như chuyển động ngược lại Xét hai thanh dẫn nằm đối diện và trùng phương với từ thông  tại thời điểm đang xét, ta có véc tơ vận tốc tương đối Vtđ ( hình 4- 5 ) Thanh dẫn nằm phía trên sẽ chuyển

động sang trái còn thanh dẫn phía dưới sẽ chuyển động sang phải

Hai thanh dẫn này sẽ chuyển động tương đối với từ trường phần cảm, theo

định luật cảm ứng điện từ, trong thanh dẫn sẽ xuất hiện một sức điện động cảm ứng Vì các thanh dẫn được nối ngắn mạch nên trong các thanh dẫn sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng Chiều dòng điện cảm ứng được xác định theo quy tắc bàn tay phải Như vậy, thanh dẫn bên trên có dòng điện đi vào còn thanh dẫn bên dưới có dòng điện đi ra Thanh dẫn mang dòng điện , lại chịu tác dụng của từ trường  nên nó chịu tác dụng của lực điện từ F Chiều của lực điện từ được xác

định theo quy tắc bàn tay trái Thanh dẫn bên trên sẽ chịu tác dụng của một lực

hướng sang bên phải còn thanh dẫn bên dưới sẽ chịu tác dụng của một lực hướng sang bên trái Do đó, phần ứng sẽ quay theo chiều cùng chiều với n1

Phần ứng quay kéo theo tay gạt bằng nhựa ( 5 ) tác động vào thanh thép

đàn hồi làm cho tiếp điểm PK1 mở ra và PK2 đóng lại Tiếp điểm PK3 và PK4 vẫn giữ nguyên trạng thái như khi rô to đứng yên

Nếu trục quay quay theo chiều ngược lại, nó sẽ tác động vào thanh thép

đàn hồi bên phải làm cho tiếp điểm PK3 mở ra và PK4 đóng lại

Khi tốc độ động cơ giảm nhỏ gần bằng không, lực điện từ yếu đi , tay gạt bằng nhựa sẽ trở về vị trí cũ làm tiếp điểm PK1 đóng lại và PK2 mở ra

4 Rơ le thời gian

4.1- Rơ le thời gian điện từ

a- Cấu tạo

Hình 4- 7 Sơ đồ cấu tạo của rơ le thời gian điện từ

1- Cuộn dây điện áp ; 2- Mạch từ tĩnh ; 3- Nắp động ; 4- Lò xo ; 5- Tiếp điểm đóng cắt tức thời ; 6- Hệ thống bánh răng dẫn động ; 7- Tiếp điểm đóng cắt có thời gian ; 8- Thang đặt thời gian ;

Khi đóng điện vào cuộn dây của nam châm điện , nắp động ( 3 ) bị hút làm đóng hoặc cắt các tiếp điểm tác động tức thời ( 5 ), đồng thời khởi động cơ cấu giữ thời gian ( 6 ) Khi đó dưới sức căng của lò xo , quạt răng và hệ thống bánh răng dẫn động sẽ quay làm tiếp điểm động di chuyển chậm Sau một khoảng thời gian tiếp điểm động sẽ đóng kín vào tiếp điểm tĩnh ( 7 ) Thời gian

để đóng tiếp điểm ( 7 ) được điều chỉnh bằng cách thay đổi vị trí của tiếp điểm tĩnh và được chỉ rõ bằng mũi tên trên thang đặt ( 8 )

4.2- Rơ le thời gian điện tử

- Cặp cực 5- 8 là tiếp điểm thường đóng , mở chậm ;

- Cặp cực 6- 8 là tiếp điểm thường mở, đóng chậm ;

- Cặp cực 1- 4 là tiếp điểm thường đóng ( tác động tức thời ) ;

- Cặp cực 1- 3 là tiếp điểm thường mở ( tác động tức thời ) ;

- Cặp cực 2- 7 đấu với nguồn điện ;

Cuộn dây của rơ le thường có điện áp 110V hoặc 220V , được ghi trên nhãn máy hoặc trong lý lịch máy Nguồn điện được cấp vào chân số 2 và chân số

7 Tiếp điểm tác động tức thời lấy ra ở chân số 1 và chân số 4 ( tiếp điểm thường

đóng ) ; chân số 1 và chân số 3 ( tiếp điểm thường mở ) Tiếp điểm tác động có thời gian : tiếp điểm thường đóng , mở chậm lấy ra ở chân số 5 và chân số 8 ; tiếp điểm thường mở, đóng chậm lấy ra ở chân số6 và chân số 8

b- Nguyên lý làm việc của rơ le thời gian điện tử kiểu ON/OFF DELAY

( hình 4- 9 )

Hình 4- 9

Khi chưa đóng khoá K , rơ le RL chưa có điện, tiếp điểm K1 ở trạng thái

mở và K2 ở trạng thái đóng

Nếu ta đóng khoá K, tụ C sẽ được nạp cho tới khi điện áp trên tụ C bằng

điện áp định mức của rơ le thì rơ le sẽ tác động Khi đó tiếp điểm K1 chuyển sang trạng thái đóng và tiếp điểm K2 chuyển sang trạng thái mở

Khi ngắt khoá K, tụ C lại phóng điện qua rơ le RL, kéo dài sự hoạt động của nó thêm một thời gian nữa Cho đến khi điện áp trên tụ nhỏ hơn điện áp làm việc của rơ le thì rơ le không hoạt động được nữa và tiếp điểm K1 chuyển sang trạng thái mở và K2 chuyển sang trạng thái đóng Hệ thống trở lại trạng thái ban

đầu

Như vậy, các tiếp điểm K1 và K2 đều chuyển trạng thái ( tác động trễ ) cả ở thời điểm K đóng ( ON ) và mở ( OFF ) Tương ứng ta có tiếp điểm K1 là tiếp

điểm thường mở,đóng mở chậm và K2 là tiếp điểm thường đóng , mở đóng chậm

Điều kiện để mạch này hoạt động được thì cầu phân áp gồm biến trở VR,

điện trở thuần của cuận dây rơ le và điện áp nguồng phải được chọn sao cho điện

áp rơi trên cuộn dây rơ le tối thiểu phải bằng điện áp định mức của nó

dm RL RL

R VR

U





Ta có thể điều chỉnh biến trở VR để thay đổi thời gian tác động trễ Tuy nhiên mạch điện này cho thời gian tác động trễ rất ngắn Muốn thời gian trễ lâu hơn ta phải dùng các mạch khuyếch đại điện tử

c- Nguyên lý làm việc của rơ le thời gian điện tử kiếu ON DELAY

( hình 4-10,a ) và OFF DELAY ( hình 4- 10,b ) ; ( học sinh tự nghiên cứu )

Hình 4-10,a Hình 4- 10,b

d- Giới thiệu rơ le thời gian điện tử loại CKC AH3-3 của Đài loan

( hình 4- 11 )

Hình 4- 11

* Giới thiệu mạch :

Mạch điện gồm :

- Biến áp nguồn cách ly 220V/12V- AC

- Cầu chỉnh lưu gồm 4 đi ốt D1  D4

- Mạch tạo dao động ngoài RC gồm R5,VR1 và C4

5.1- Khái quát và công dụng

Trong các máy móc công nghiệp , người ta sử dụng rộng rãi các bộ khống chế để làm các khí cụ điều khiển các thiết bị điện Bộ khống chế được chia làm

bộ khống chế động lực ( còn gọi là tay trang ), để điều khiển trực tiếp và bộ khống chế chỉ huy để điều khiển gián tiếp

Bộ khống chế là một loại thiết bị chuyển đổi mạch điện bằng tay gạt hay vô lăng quay, điều khiển trực tiếp hay gián tiếp từ xa, thực hiện các chuyển đổi mạch điện phức tạp để điều khiển khởi động, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay, hãm điện các máy điện và thiết bị điện

Bộ khống chế động lực hay ( tay trang ) để dùng để điều khiển trực tiếp các động cơ điện công suất bé và trung bình ở các chế độ làm việc khác nhau nhằm đơn giản hoá thao tác cho người vận hành ( thợ lái tàu điện, lái cần trục,

đứng máy đặc biệt )

Bộ khống chế chỉ huy được dùng để điều khiển gián tiếp các động cơ điện công suất lớn bằng cách chuyển đổi mạch điện các cuộn dây hút của công tắc tơ, khởi động từ đôi khi nó cũng được dụng để đóng ngắt trực tiếp các động cơ điện công suất bé, nam châm điện, và các thiết bị điện khác Bộ khống chế chỉ huy có thể được truyền động bằng tay hoặc bằng động cơ chấp hành

Về nguyên lý, bộ khống chế chỉ huy không khác gì bộ khống chế động lực, mà nó chỉ có hệ thống tiếp điểm bé, nhẹ hơn và sử dụng ở mạch điều khiển

5.2- Phân loại

Theo kết cấu, người ta chia ra bộ khống chế hình trống và bộ khống chế hình cam

Theo nguyên lý sử dụng, người ta chia ra bộ khống chế điện một chiều và

bộ khống chế điện xoay chiều

5.3- Cấu tạo bộ khống chế hình trống

Hình 4-12 Bộ khống chế hình trống

a- hình dạng chung b- bộ phận chính bên trong Hình dạng chung của bộ khống chế hình trống được trình bày trên hình 4-

15 a,b

Trên trục quay ( 1 ) đã được bọc cách điện, người ta bắt chặt các đoạn vành trượt bằng đồng ( 2 ) có cung dài làm việc khác nhau Các đoạn này được dùng làm các vành tiếp xúc động, xắp xếp ở các góc độ khác nhau Một vài đoạn vành được nối điện với nhau sẵn ở bên trong Các tiếp xúc tĩnh ( 3 ) có lò xo đàn hồi ( còn gọi là chổi tiếp xúc ), kẹp chặt trên một cán cố định đã bọc cách điện (

a)

4 ), mỗi chổi tiếp xúc tương ứng với một đoạn vành trượt ở bộ phận quay Các chổi tiếp xúc có vành cách điện với nhau và được nối trực tiếp với mạc điện bên ngoài Khi quay trục ( 1 ), các đoạn vành trượt ( 2 ) tiếp xúc mặt với các chổi tiếp xúc ( 3 ) và do đó thực hiện được chuyển đổi mạch cần thiết trong mạch điều khiển

5.4- Cấu tạo bộ khống chế hình cam

Hình 4- 13 Bộ khống chế hình cam

Hình dạng chung của bộ khống chế hình cam được trình bày trên hình 4-

13 Trên trục quay ( 1 ), người ta bắt chặt hình cam ( 2 ) Một trục nhỏ có vấu ( 3 ), có lò xo đàn hồi ( 6 )luôn luôn đẩy trục vấu ( 3 ) tỳ hình cam Các tiếp điểm

động ( 5 ) bắt chặt trên giá của trục ( 3 ) Các tiếp điểm tĩnh ( 4 ) bắt trên giá cách điện của thành bộ khống chế Khi quay tay gạt, trục ( 1 ) quay, làm xoay hình cam( 2 ), do đó trục nhỏ có vấu ( 3 ) sẽ khớp vào phần lõm hay lồi của hình cam, làm đóng hay mở các bộ tiếp điểm ( 4 ) và ( 5 )

Bài 1: Tự động khống chế động cơ không đồng bộ 3

pha rô to lồng sóc

A Mục tiêu của bài:

- Lắp ráp thành thạo các mạch mở máy, dừng máy cho động cơ 3 pha rôto lồng sóc như: mạch mở máy trực tiếp, đảo chiều quay, mở máy bằng cuộn kháng, mở máy Y- , mạch hãm ngược, hãm động năng theo các nguyên tắc của tự động khống chế

- Lắp ráp thành thạo các mạch bảo vệ và tín hiệu như: bảo vệ ngắn mạch, quá tải, kém áp, quá áp báo hiệu trạng thái làm việc, trạng thái sự cố, báo hiệu lúc

mở máy, dừng máy

- Thực hiện hoàn chỉnh các mạch điều khiển và bảo vệ trên trong tủ điện đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật và an toàn

- Phát hiện chính xác hư hỏng, sửa chữa thành thạo các hư hỏng trong mạch

- Thay thế mới, thay thế tương đương các khí cụ điện hỏng hóc đạt tiêu chuẩn

kỹ thuật phù hợp với điều kiện kinh tế của Việt Nam

B Nội dung của bài Thời gian: 76h (LT: 10h; TH: 66h)

I Các mạch mở máy trực tiếp Thời gian:

Khoan mồi, tuốc nơ vít, bút thử điện, kìm điện, đồng hồ vạn năng,

đồng hồ Mêgaômmét, kìm cắt, dao con, kìm mỏ nhọn

- Nối dây mạch điều khiển sau: Pha A1  CC2  D  M  cuộn hút K

f Kiểm tra

- Kiểm tra theo sơ đồ nguyên lý

- Kiểm tra thông mạch mạch điều khiển: Dùng đồng hồ vạn năng đặt một

đầu que đo vào B1 còn một đầu di dọc theo mạch đồng thời tác động giả vào nút

ấn M nếu thấy thông mạch thì tốt

- Kiểm tra thông mạch mạch động lực:

+ Lần 1: Đặt que đo của đồng hồ vạn năng vào hai vị trí A1B1 sau đó tác

động cho tiếp điểm chính của công tắc tơ K đóng lại

+ Lần 2: Đặt que đo của đồng hồ vạn năng vào hai vị trí A1C1 sau đó tác

động cho tiếp điểm chính của công tắc tơ K đóng lại

- Kiểm tra cách điện của mạch động lực: Dùng đồng hồ Mêgômmét đo, yêu cầu Rcđ  0.5 M

- Kiểm tra nguồn cấp vào công tắc xoay (cầu dao): Dùng đồng hồ vạn

năng chuyển về thang đo điện áp xoay chiều 500V đo điện áp dây

- Kiểm tra hộp đấu dây động cơ

Đấu lại

1.2 Sửa chữa

a Sơ đồ nguyên lý

b Chuẩn bị

- Dụng cụ kiểm tra: Đồng hồ vạn năng, đồng hồ Ampe kìm

- Dụng cụ sửa chữa: Tôvít, kìm, giấy ráp

c Lập bảng sửa chữa

TT Hiện

tượng Nguyên nhân PP kiểm tra

PP sửa chữa

- Dây dẫn mạch điều khiển

Đồng

hồ vạn năng, tuốc nơ vít, giấy ráp

Đo thông mạch

Cấp nguồn

Đìêu chỉnh

Đo thông mạch

Đo thông mạch

Đánh sạch Thay thế nt

d Kiểm tra xác định nguyên nhân hư hỏng

- Kiểm tra theo thứ tự ưu tiên các nguyên nhân trong bảng sửa chữa

02

02

f Tiến hành sửa chữa các nguyên nhân hư hỏng

g Kiểm tra lại

- Kiểm tra an toàn điện

- Kiểm tra đo thông mạch:

* Mạch động lực:

+ Lần 1: Đặt que đo của đồng hồ vạn năng vào hai vị trí A1B1 sau đó tác

động cho tiếp điểm chính của công tắc tơ K đóng lại

+ Lần 2: Đặt que đo của đồng hồ vạn năng vào hai vị trí A1C1 sau đó tác

động cho tiếp điểm chính của công tắc tơ K đóng lại

TT Tên sai hỏng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục

1 Tuột dây mạch bên Do thao tác không Kiểm tra nối lại

c Bảng kê các thiết bị - khí cụ điện

tt Thiết bị - khí

Ghi chú

1 CD 1 Cầu dao nguồn, đóng cắt không tải toàn bộ

6 MT; MN 2 Nút bấm thường mở, điều khiển động cơ

quay thuận, quay nghịch

7 D 1 Nút bấm thường đóng, điều khiển dừng

động cơ

8 1Đ; 2Đ; 3Đ 3 Đèn tín hiệu trạng thái quay thuận, quay

nghịch và quá tải của động cơ

d Qui trình lắp ráp - kiểm tra - vận hành

 Lắp ráp

 Chọn đúng chủng loại, số lượng các thiết bị khí cụ cần thiết

 Định vị các thiết bị lên bảng (giá) thực hành

 Đọc, phân tích sơ đồ nguyên lý, sơ đồ nối dây

 Lắp mạch điều khiển theo sơ đồ:

- Liên kết bộ nút bấm, đánh số các đầu dây ra (có 4 hoặc 5 đầu dây ra từ

bộ nút bấm)

- Đấu 1 đầu của cuộn hút này với 1 cực tiếp điểm thường đóng của công tắc tơ kia

- Đấu cực còn lại của tiếp điểm thường đóng với các đầu dây ra từ bộ bấm

- Đấu tiếp điểm duy trì, đầu còn lại của cuộn hút, mạch đèn tín hiệu